電工電子技術(shù)模塊化教學(xué)設(shè)計

陳 支，刁一峰，蔣欲剛

（湖南生物機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410000）

教學(xué)設(shè)計[1-3]是課堂教學(xué)的重要步驟。教師能否把控整個教學(xué)過程、營造良好的課堂氛圍、保證課堂教學(xué)效果，需要精心設(shè)計課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。采用模塊化教學(xué)，將知識點進行整合，對不同的知識重難點進行分解，運用恰當?shù)氖侄芜M行教學(xué)重難點突破，要求教師既要有豐富的理論知識，又要能靈活運用現(xiàn)代信息化教學(xué)手段。本文以電工電子技術(shù)課程為例，對其中的一個模塊進行教學(xué)設(shè)計。改變以往的單點設(shè)計方法，運用整體思維，把握單元模塊，實施課程設(shè)計。

1 教學(xué)分析

1.1 課程分析

電工電子技術(shù)是新能源技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。該課程的作用是通過理論與實踐教學(xué)，使學(xué)生掌握基礎(chǔ)電路、磁路、邏輯電路、電氣元件、電動機、儀器儀表等理論知識，并具備對系統(tǒng)電路的分析能力。同時，培養(yǎng)學(xué)生運用相關(guān)資料與工具的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。前導(dǎo)課程為：必要的數(shù)學(xué)、物理知識。后續(xù)課程為：電機與電力拖動、電機及控制技術(shù)、動力電池管理與維護。

本項目選用王愛國主編的規(guī)劃教材《電工電子技術(shù)》，對該教材中的項目3（二極管、三極管、晶閘管及其應(yīng)用）進行教學(xué)設(shè)計，共8學(xué)時。

1.2 教學(xué)目標

能力目標：學(xué)生應(yīng)能夠判斷電子元件好壞并根據(jù)電路圖組裝實驗電路。

知識目標：學(xué)生應(yīng)掌握半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識，掌握二極管、三極管、晶閘管的基本特性。

素質(zhì)目標：學(xué)生應(yīng)具有誠實守信的品格、團結(jié)協(xié)作精神以及自我學(xué)習(xí)、自我發(fā)展的意識。

1.3 教學(xué)內(nèi)容

本項目模塊化教學(xué)主要內(nèi)容如圖1所示。知識要點有：半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識、二極管、三極管、晶閘管；能力要求有：能夠掌握電子元件的特性、能夠根據(jù)電路圖組裝實驗電路。

1.4 學(xué)情及重難點分析

第一次課的教授內(nèi)容為半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識。授課對象為新能源汽車專業(yè)大一學(xué)生。教學(xué)學(xué)情為：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本電路、正弦交流電路，具備了一定的電路基礎(chǔ)知識；學(xué)生對電子元件不熟悉，對半導(dǎo)體特性不理解，學(xué)生的電子實驗操作能力不強。本次課涉及的主要知識要點如圖2所示。

根據(jù)人才培養(yǎng)方案、行業(yè)標準確定了第一次課的教學(xué)重點、教學(xué)難點。教學(xué)重點為半導(dǎo)體導(dǎo)電特性，如圖3所示；教學(xué)難點為PN結(jié)及其單向?qū)щ娦浴㈦娮釉嶒灒鐖D4、圖5所示。

第二次課的教授內(nèi)容為二極管。教學(xué)學(xué)情為：學(xué)生在第一次課的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，已經(jīng)學(xué)習(xí)了半導(dǎo)體知識，有一定的實驗基礎(chǔ)；學(xué)生對二極管電子元件不熟悉，對二極管特性不理解，學(xué)生的電子實驗操作能力不強。本次課的教學(xué)如圖6所示。

根據(jù)人才培養(yǎng)方案、行業(yè)標準確定了第二次課的教學(xué)重點、教學(xué)難點。教學(xué)重點為二極管電子元件辨識，如圖7所示；教學(xué)難點為二極管導(dǎo)電特性、二極管電子元件實驗，如圖8、圖9所示。

第三次課的教授內(nèi)容為三極管。教學(xué)學(xué)情為：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)半導(dǎo)體、二極管知識，有一定的實驗基礎(chǔ)；學(xué)生對三極管電子元件不熟悉，對三極管特性不理解，學(xué)生的電子實驗操作能力還是不強。本次課的教學(xué)如圖10所示。

根據(jù)人才培養(yǎng)方案、行業(yè)標準確定了第三次課的教學(xué)重點、教學(xué)難點。教學(xué)重點為三極管電子元件辨識，如圖11所示；教學(xué)難點為三極管導(dǎo)電特性、三極管電子元件實驗，如圖12、圖13所示。

第四次課的教授內(nèi)容為晶閘管。教學(xué)學(xué)情為：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了二極管、三極管的知識，實驗動手能力得到了提高；學(xué)生對晶閘管電子元件不熟悉，對晶閘管特性不理解。本次課的教學(xué)如圖14所示。

根據(jù)人才培養(yǎng)方案、行業(yè)標準確定了第四次課教學(xué)重點、教學(xué)難點。教學(xué)重點為晶閘管電子元件辨識，如圖15所示；教學(xué)難點為晶閘管導(dǎo)電特性，如圖16所示。

2 教學(xué)策略

2.1 總體設(shè)計

本項目應(yīng)用的信息化教學(xué)資源有：微視頻、仿真平臺、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控用到了職教云平臺，可實施課前、課中、課后全程智能監(jiān)控。本項目還用到了職教云課堂平臺和多媒體教室，如圖17、圖18所示。

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容分別為四次課設(shè)計了不盡相同的教學(xué)環(huán)節(jié)，如表1所示。

表1 教學(xué)環(huán)節(jié)一覽表

對第一次課的教學(xué)效果進行分析可知，同學(xué)們對抽象的理論難以理解。在二極管的教學(xué)中，特意增加了仿真模擬環(huán)節(jié)。

在三極管教學(xué)中，根據(jù)課程內(nèi)容調(diào)整了仿真模擬與實驗操作的順序。

在晶閘管教學(xué)中，根據(jù)前兩次課的效果分析可知，將仿真模擬順序調(diào)整到實驗操作之后會更有效果。

以學(xué)生為主體，以任務(wù)為主線，將2學(xué)時的課堂教學(xué)分為5個環(huán)節(jié)：作業(yè)點評任務(wù)導(dǎo)入、基礎(chǔ)訓(xùn)練、難點訓(xùn)練、延伸訓(xùn)練、任務(wù)總結(jié)和評價，如圖19所示。其中，基礎(chǔ)訓(xùn)練和難點訓(xùn)練是重點。

2.2 難點突破

在半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識教學(xué)中，針對學(xué)生不理解PN結(jié)及其單向?qū)щ娦裕捎谩安シ艅赢嬕曨l+教師講解”的方式進行難點突破；針對學(xué)生動手能力不強，采用實驗實操進行難點突破。

在二極管教學(xué)中，針對學(xué)生不理解二極管導(dǎo)電特性，采用“觀看動畫視頻+課件講解+仿真模擬”的方式進行難點突破；針對學(xué)生實驗?zāi)芰Σ粡姡捎脤嶒瀸嵅龠M行難點突破。

在三極管教學(xué)中，針對學(xué)生不理解三極管導(dǎo)電特性，采用“觀看動畫視頻+課件講解+仿真模擬”的方式進行難點突破；針對學(xué)生實驗?zāi)芰Σ粡姡捎脤嶒瀸嵅龠M行難點突破。

在晶閘管教學(xué)中，針對學(xué)生不理解晶閘管導(dǎo)電特性，采用“觀看動畫視頻+課件講解+仿真模擬”的方式進行難點突破；針對學(xué)生實驗?zāi)芰Σ粡姡捎脤嶒瀸嵅龠M行難點突破。

3 教學(xué)實施

根據(jù)教學(xué)規(guī)律設(shè)計了課前、課中、課后逐層遞進的教學(xué)進程。課前，教師通過職教云學(xué)習(xí)平臺發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生觀看微視頻并按照要求完成課前作業(yè)。教師收集學(xué)生課前的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，圍繞學(xué)生課前存在的主要問題，調(diào)整重點講授內(nèi)容。課中，教師以電子原件特性為任務(wù)引領(lǐng)，設(shè)置了任務(wù)導(dǎo)入、基礎(chǔ)講解、教師講解、實驗操作、測試總結(jié)五個課堂教學(xué)活動流程。隨著學(xué)習(xí)過程步步深入，學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握半導(dǎo)體電子原件特性。課后，教師為學(xué)生提供在線答疑、評價等活動。教學(xué)活動流程如圖20所示。

3.1 課前準備

教師可通過職教云課堂平臺進行教學(xué)設(shè)計，并可實施備課、試題管理、課程知識點資源管理、課堂互動等。教師利用微信交流平臺通知學(xué)生，讓學(xué)生及時登錄職教云課堂平臺，接收課前任務(wù)并進行課程預(yù)習(xí)，完成課前作業(yè)，用手機或者電腦觀看理論動畫視頻課件。課前準備環(huán)節(jié)如圖21所示。

3.2 課中學(xué)習(xí)

學(xué)生上課需按時簽到，以培養(yǎng)學(xué)生守時的契約精神；教師進行課前作業(yè)點評，講解電子元件基礎(chǔ)知識并結(jié)合實際融入思政教育；教師根據(jù)課程設(shè)計實施仿真環(huán)節(jié)，組織學(xué)生運用電路仿真軟件分組進行仿真訓(xùn)練，先讓學(xué)生在訓(xùn)練過程中自主探究電子元件的特性并將實驗數(shù)據(jù)填寫在工單上，然后要求學(xué)生展開討論得出實驗結(jié)論，最后由教師總結(jié)結(jié)論并進行理論講解；在實驗環(huán)節(jié)中，教師講解實驗，學(xué)生分組操作電子元件實驗；完成實驗操作后，教師通過隨堂測驗檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果、登錄后臺了解學(xué)生對知識點的掌握情況、查看平臺統(tǒng)計的學(xué)生成績，評出學(xué)習(xí)之星。

3.3 課后提升

課后，學(xué)生可以通過移動終端觀看課件，通過微信、QQ等進行討論答疑。在以往教學(xué)中，學(xué)生創(chuàng)新意識不強，不能靈活運用已掌握的知識。實踐證明，本項目的實施能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和課后自主學(xué)習(xí)能力。

4 結(jié)語

本項目采用模塊化教學(xué)，對電子電工技術(shù)課程進行了教學(xué)設(shè)計，應(yīng)用多種教學(xué)手段，有效達成教學(xué)目標。教師通過平臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計能夠掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況并及時改進教學(xué)設(shè)計，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動手能力、創(chuàng)新能力均得到提高，基本達到了預(yù)期效果。